Один из важных факторов ускорения научно-технического прогресса является повышение эффективности прикладных и фундаментальных научных исследований. Автоматизация научных исследований имеет особое значение в повышения эффективности науки, так как получаются более точные и полные модели исследуемых объектов и явлений, изучаются сложные объекты и процессы, ускоряется ход научных исследований и снижает их трудоемкость.
Наиболее эффективно применение автоматизированных систем научных исследований(АСНИ) в тех областях науки и техники, в которых используются большие объемы информации. К ним относятся: ядерная физика; радиофизика и электроника; физика твердого тела и плазмы; космические исследования; астрономия и радиоастрономия; геология и геофизика; биология и медицина; экологические исследования, прогнозирование погоды и стихийных бедствий, исследования Мирового океана; исследования сложных технологических процессов в промышленности; химическая технология; исследования и разработки в области энергетики; экономика, право и языкознание, социальные исследования; натурные и стендовые испытания сложных технических объектов; исследования и разработки в области транспортных коммуникаций, сетей вычислительных машин и сетей связи.
АСНИ и комплексных испытаний образцов новой техники обеспечивают получение максимального народнохозяйственного эффекта, который образуется от повышения производительности труда в исследовательских подразделениях, увеличения технико-экономических характеристик разрабатываемых объектов, уменьшения дорогостоящих натурных испытаний, исключения некоторых стадий опытно-конструкторских работ, что ведет к снижению затрат на разработку объектов новой техники.
От других типов автоматизированных систем, АСНИ отличаются характером информации, получаемой на выходе системы: обработанные или обобщенные экспериментальные данные и полученные на их основе математические модели исследуемых объектов. Точность и адекватность этих моделей обеспечивается комплексом программных и методических средств системы. Для изучения поведения объектов и явлений в АСНИ могут использоваться готовые математические модели. АСНИ это системы получения или исследования моделей, которые используются в других типах автоматизированных систем для управления, проектирования или прогнозирования.
2. Определение АСНИ
Автоматизированная система научных исследований это программно-аппаратный комплекс на базе средств вычислительной техники, предназначенный для получения, уточнения и апробации математических моделей исследуемых объектов, явлений, процессов.
Филипас 1. Термодинамическое исследование скважин
... пласта для определения его параметров. Эти исследования также можно применять и для изучения газовых скважин. 1. Термодинамическое исследование скважин. Известно, что колебания температуры на земной ... геотерма. Термограмма - распределение температуры в работающей скважине имеет отклонения от геотермы, которые связаны с термодинамическими и гидродинамическими процессами, происходящими в продуктивном ...
Для АСНИ характерно:
- ключевая роль средств
вычислительной техники; - единство программных и аппаратных средств;
- ориентация АСНИ на получение математических моделей в виде формул, таблиц, графиков.
Программно-аппаратный комплекс АСНИ включает средства методического, программного, технического, организационно-правового, информационного обеспечения.
Через аппаратуру сопряжения, входящую в состав программно-аппаратного комплекса осуществляется взаимодействие исследуемого объекта, явления или процесса с АСНИ .
Средствами организационно-
3. Цели создания АСНИ
В организациях и на предприятиях АСНИ создаются в целях:
- обеспечения высоких темпов НТП;
- получения математических моделей исследуемых объектов и применения этих моделей для проектирования, прогнозирования и управления и повышения на этой основе эффективности и качества научных исследований;
- сокращения сроков, уменьшения трудоемкости научных;
- повышения эффективности разрабатываемых объектов и уменьшения затрат на их создание;
- получения качественно новых научных результатов.
Достижение целей создания АСНИ обеспечивается путем:
- систематизации и совершенствования процессов научных исследований на основе применения математических методов и средств вычислительной техники;
- повышения качества управления научными исследованиями;
- применения эффективных математических методов организации и планирования экспериментов;
- комплексной автоматизации исследовательских работ в научно-исследовательской организации;
- автоматизации трудоемких работ;
- использования методов обработки и представления результатов научных в виде математических моделей;
- замены натурных испытаний математическим моделированием.
4. Составные части АСНИ
К числу составных частей АСНИ относят:
1. Техническое обеспечение АСНИ, которое включает комплекс используемых технических средств: измерительную аппаратуру, ЭВМ, устройства связи с объектом и другие устройства, экспериментальную установку.
2. Научно-методическое
3. Информационное обеспечение АСНИ – справочные и обучающие системы, информационно-поисковые системы, базы данных, программные средства, которые обеспечивают работу с имеющейся и поступающей информацией.
Научное исследование
... источники в котором указываются в алфавитном порядке. Выбор методов исследования Для проведения педагогического научного исследования по физическому воспитанию можно использовать следующие группы методов: Методы ... автора, а также приведение в тексте дипломной работы фактических и статистических данных, содержащихся в литературных источниках. Включенную в текст цитату следует оформить обязательным ...
4. Программное обеспечение АСНИ – документы с текстами программ, различные эксплуатационные документы, программы на машинных носителях, эффективное взаимодействие пользователей с техническими ресурсами АСНИ.
5. Методическое обеспечение АСНИ – дополнительная аппаратура, методические инструкции и материалы, которые обеспечивают необходимые методические характеристики системы, достоверность и точность измерительной информации.
6. Организационно-правовое обеспечение – методические и руководящие материалы, приказы, положения, квалификационные требования, инструкции для пользователей, регламентирующие порядок эксплуатации и развития АСНИ, взаимодействие пользователей с системой, способы организации доступа исследователей к ресурсам коллективного пользования.
5. Типовая структура АСНИ
Для исследования разных элементов необходимы и разные технические базы в рамках АСНИ. Для реализации самых трудоемких элементов исследований при рациональных затратах на создание АСНИ современные системы строятся по многоуровневому принципу. Структура АСНИ содержит 3 уровня: объектный, инструментальный и сервисный.
Для объектного уровня характерно связь с объектом исследований.
Его назначение состоит в управлении экспериментальной установкой, регистрации данных, их оперативной обработки, накопления и представления основных результатов исследователю. На этот уровень возлагают операции, связанные с регистрацией и документированием данных, проверкой экспериментального оборудования.
Инструментальный уровень предназначен для проведения сложной обработки экспериментальных данных и научных расчетов, не требующих больших мощностей вычислительного оборудования. На этом уровне осуществляется отработка различных алгоритмов и программ, составленных пользователем, накопление и длительное хранение информации, которая была получена в результате исследований.
Сервисный (базовый) уровень используется для осуществления
сложных научных расчетов, обработки и представления
Трехуровневая организация АСНИ позволяет предоставить исследователю необходимые средства вычислительной техники на всех этапах исследования и сократить затраты на создание системы.
6. Функции АСНИ
Основная функция АСНИ состоит в получении
Автоматизированные процедуры в АСНИ состоят в том, что путем взаимодействия пользователя с АСНИ в режиме диалога осуществляются исследования объектов, процессов, явлений, а также исследуются математические модели.
В АСНИ применяются процедуры планирования и
Функционирование АСНИ должно обеспечивать получение документов, которые содержат результаты научных исследований и рекомендации по использованию этих результатов для проектирования, управления, прогнозирования.
Сущность процесса проектирования радиоэлектронных систем
... степени насыщена элементами научного поиска, теоретическими расчетами, экспериментальными исследованиями. Они завершаются обычно созданием лабораторных макетов; эскизное проектирование, результатом которого является ... изготовления и эксплуатации РЭС; - технологическая подготовка производства обеспечивает разработку технологических процессов изготовления отдельных блоков и всей системы в целом. ...
Подтверждение или отклонение гипотез или совокупность законченных математических моделей, которое удовлетворяет заданным требованиям является результатом функционирования АСНИ.
7. Принципы построения АСНИ
При создании АСНИ применяются
- Комплексность — направленность АСНИ на решение
комплекса задач, стоящих перед исследователем; обеспечение возможности применения АСНИ на различных этапах исследований; реализация основных функций, возлагаемых на такого рода системы.
- Последовательное расширение сферы автоматизации научных исследований — внедрение средств автоматизации в те области, где получение значительных результатов невозможно без использования средств автоматизации; расширение контингента пользователей АСНИ.
- Многоуровневая организация — при построении современных АСНИ выделяется несколько структурных уровней, ориентированных на решение однородных по сложности исследовательских задач, требующих соответствующих технических средств и организации режимов работы.
- Применение единой методологии создания и развития АСНИ — методология должна учитывать достижения в связанных областях науки и техники и использовать влияние тенденций развития технологии, техники, производства, и автоматизации научных и производственных экспериментов.
- Системный подход к проектированию — предполагает проведение проектирования на основе системного анализа, который включает решение комплекса экономических, технических, и организационных вопросов, решение которых в совокупности обеспечит создание АСНИ оптимальным способом.
- Коллективность использования — АСНИ строятся как системы коллективного пользования, т. е. организацию коллективного доступа к наиболее сложным системам АСНИ и объединение усилий при создании и использовании АСНИ, когда отдельные удачные разработки становятся общедоступными и могут применяться всеми пользователями системы.
- Адаптивность — предполагает легкую приспособляемость АСНИ к изменению решаемых с ее помощью задач, достижение большей гибкости АСНИ.
- Разработка критериев эффективности АСНИ — должна позволить дать объективную оценку экономического эффекта, получаемого от внедрения АСНИ.
- Интеграция АСНИ – включающая в себя использование технических ресурсов АСНИ для решения задач иного характера (организационно-управленческих
, учебных , фоновых, расчетных) и тесное взаимодействие с другими автоматизированными системами ( АСУТП, САПР, АСУП). - Типизация АСНИ: в качестве основы для создания АСНИ должны использоваться типовые, специализированные измерительно-вычислительные или проблемно-ориентированные комплексы. Особое внимание должно быть уделено созданию типовых программно-управляемых модульных систем для управления сложными объектами и сбора информации, типовой аппаратуре сопряжения ЭВМ с объектом исследования.
АСНИ получили широкое распространение в молекулярной химии, биохимии, физике элементарных частиц, минералогии, астрономии и др. науках. Таким образом в результате применения АСНИ: уменьшается время проведения исследования; усиливается контроль за ходом эксперимента; увеличивается достоверность и точность результатов; повышается качество и информативность эксперимента; сокращается количество участников эксперимента и др.
Автоматизация систем теплоснабжения
... температуры воды, подаваемой в систему отопления, в зависимости от температуры наружного воздуха (погодный компенсатор). 4. Автоматизация ИТП: современные технические решения Автоматика ИТП дает возможность поддерживать требуемые параметры теплоснабжения, снизить потребление ...
Список литературы:
[Электронный ресурс]//URL: https://drprom.ru/referat/avtomatizirovannyie-sistemyi-nauchnyih-issledovaniy/
-
project/new/1.html - http://book.kbsu.ru/theory/
chapter9/1_9_3.html - http://ru.wikipedia.org/wiki/%
D0%90%D0%A1%D0%9D%D0%98 -
chapter_271_3.3._ AVTOMATIZIROVANNYESISTEMY_ NAUCHNYKH_ISSLEDOVANIJJ.html - http://ukped.com/skarbnichka/
411.html - http://nist.ru/hr/doc/gtk/
asni.htm - Автоматизированные системы научных исследований/ Сост. Фомичев Н.И. Ярославль: ЯрГУ, 2001 –с. 7-10
-
yarsu/pdf/190100.pdf
Калуцкая Алла, 105 группа
